Viteza de propagare a undei de șoc și fluxul echicurent în spatele ei - studopediya

După ce a făcut relația de bază pentru șoc, considerăm fenomenul de propagare a undei de șoc în spațiu. Definim viteza de propagare a undei de șoc în raport cu neperturbat (în repaus), iar viteza gazului V perturbate de mișcare a gazului în spatele undei de șoc.

Viteza undei de șoc față de gazul deranjate (Quiescent), stabilite anterior prezentate, viteză egală cu gaz, înainte de salt. și viteza de propagare a unui flux echicurent a undei de șoc (mișcare gaz perturbat în spatele undei de șoc) este egală cu diferența în vitezele de salt și după acesta.

Ca o măsură a intensității șocului și, prin urmare, undele de șoc poate lua un număr

și comprima gazul în șocul definit prin formula

După determinarea numărului de (2,32) și înlocuind-o în formula de mai sus, găsim viteza de propagare a undei de șoc în raport cu gazul deranjate

Analizând formula de mai sus, constatăm că viteza de propagare a undei de șoc în raport cu gazul netulburat este întotdeauna mai mare decât viteza sunetului în gaz. Când reducerea intensității vitezei de propagare a undei de șoc se apropie de viteza sunetului în gazul netulburat: a. . Rezultă că un val de sunet poate fi privit ca o undă de șoc de mică intensitate.

Pentru a determina viteza V a raportului care însoțește utilizarea undei de curgere și formula Prandtl. în cazul în care vom obține

Folosind relația derivată anterior

după transformări avem

La ultima formulă de mare poate fi scrisă ca

Din aceasta rezultă că siajul undei de șoc cu intensități foarte mari are o viteză mai mică decât viteza de propagare a undei de șoc în sine, dar aproape de ea.

Formula (2.33) pot fi exprimate în termeni de presiune, determinând din M1 (2,32). atunci

Din această din urmă ecuație rezultă că, în viteza undei de sunet () de curgere în echicurent aproape de zero. Cu intensitate crescătoare a undei de șoc crește viteza de curgere în echicurent și la intensități foarte mari, această rată este proporțională cu rădăcina pătrată a raportului. Este evident din următoarele revendicări.

Rețineți că, chiar și la relativ mic val de gâtuiri de șoc apare siaj puternic de aer.

De exemplu, unda de șoc, comprimarea relativă a aerului în care. inmultire la o viteză de 370 m / s, ar putea provoca un flux echicurent se deplasează la o viteză de 50 m / s. Acest lucru arată cât de nesemnificativ urs de compresie a aerului cu undele sonore obișnuite, aproape complet deplasa particulele de aer. Aici următoarele cifre: pentru sunetul de o sută de mii de ori mai intens decât cel mai tare joc de bandă, amplitudinea modificării densității aerului în val de sunet este de numai 0,4% din densitatea aerului normală; amplitudinea variației de presiune este egală cu 0,56% din presiunea atmosferică, amplitudinea vitezei aerului nu depășește 0,4% din viteza sunetului, adică aproximativ 1,3 m / s. Amplitudinea deplasării particulelor de aer la o frecvență de 500 Hz până la 0,036 cm.

Sunetul generat de o sirenă puternică, poate provoca siaj - „sunet vântul“, care poate pune o lumânare.

Datele din tabelul. aplicație P2 valori numerice ale compresiei relative și etanșează de unda de șoc a gazelor și sunt valabile pentru unda de șoc inmultire în aer încă (k = 1,4) la 15 ° C și presiune atmosferică, cu q = viteza V1.

Trebuie remarcat faptul că aceste tabele sunt răspândiți plate undă de șoc astfel încât toate cantitățile caracteristice sunt menținute constante, indiferent de distanța față de sursa formării perturbației.

În practică, avem de a face cu valuri sferice, propagarea care sunt substanțial non-staționare, și chiar și în cele mai simple cazuri necesită utilizarea aparatelor matematice complexe.